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Universeller LED-Dekoder (V2)

Diese Seite beschreibt den Bau einer Platine, mit der LEDs oder auch Glühbirnchen mit verschiedenen Lichtmustern angesteuert werden können. Die Platine hat eine Dekoder-Funktion und kann mit Motorola- oder DCC-Befehlen angesprochen werden. Die Lichtfunktion ist dabei abhängig von der Firmware des PIC.
 
Die hier beschriebene Platinen-Version ist die V2.xx (Platinenfarbe = Blau). Informationen zur V1.xx (Platinenfarbe = Grün) finden sie noch arrowhier

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung

 
LED-Dekoder V2

 
Will man mit den üblichen Dekodern Beleuchtungseffekte einschalten, so braucht man dazu bisher den Dekoder und die entsprechende Blinkschaltung. Beides habe ich jetzt in einen Effekt-Dekoder integriert. Das Ergebnis: weniger Bauteile, weniger Kabel, weniger Kommunikations-Probleme zwischen den verschiedenen Schaltungen, mehr Spaß:
 
dekoder (8K)

 
Dabei ist es gar nicht so weit hergeholt, die Blinkschaltung mit einem Digital-Befehl einschalten zu wollen. So wird auf den meisten (mir bekannten) Modellanlagen das Licht gar nicht geschaltet, die Lampen brennen dauernd oder werden bestenfalls alle zusammen ein- und ausgeschaltet. Aber in welcher Stadt wird die Häuserbeleuchtung über einen grossen Hauptschalter eingeschaltet? Dieser Dekoder bietet die Möglichkeit, mehrere LEDs oder auch Glühlämpchen direkt anzusteuern. Je nach PIC-Software gibt es dabei verschiedene Möglichkeiten, die Ausgänge zu schalten, z.B.:
  1. Schalten: Ausgänge ein und ausschalten (an-aus, hell-dunkel..)
  2. Signal: Ansteuerung eines Signals (4-begriffig) inkl. Vorsignal (3-begriffig)
  3. Signal 5x2: Ansteuerung von fünf 2-begriffigen Signalen
  4. Signal SBB: Ansteuerung eines SBB-Signals (4-begriffig) inkl. Vorsignal (4-begriffig)
  5. Blinken: Retten, Bergen, Löschen, aber auch Werbung, Baustelle usw.
  6. Kirmes: hier geht es rund, steigen Sie ein..
  7. Haus: Zimmerlicht geht zufällig an/aus
  8. Neon: Neonbeleuchtung flackert beim Einschalten, Schweißgerät
  9. Gaslaterne: Zündung einer Gaslaterne (wenn Neon mal zu modern ist...)
  10. Feuer: gibt Glut-Glimmen - gutes Geflacker, gerne gesehen!
  11. Ampel: Eine Ampel-Schaltung, die wohl viele Wüsche erfüllen dürfte!
  12. Schranke: Andreas-Kreuz bzw. Ampel mit Schranke (rot-weiß)
  13. Funktionsdekoder: Schalten von Funktionen in Fahrzeugen über die F-Tasten
Seite der Vorgänger-Modells V1 gibt es hier:arrowV1.xx
 
Änderungen bei der hier beschriebenen Version V2.00: D1 entfällt und C2 hat größere Bauform. Des Weiteren wurde die Platine so überarbeitet, dass die LED-Montageplatine V2 externer Spannungs-Versorgung verwendet werden kann. Die Software-Varianten bleiben dabei voll kompatibel, d.h. es laufen alle Software-Varianten auf dem alten und dem neuen LED-Dekoder (sofern der richtige PIC verbaut wurde)
Zur besseren Unterscheidung hat die V2 die Platinenfarbe Blau.

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Anschluss

Beispielhaft habe ich hier 3 verschiedene Anwendungsfälle eingezeichnet:
 
anschluss (58K)

 
Fall 1: die Einzel-LED
Hier wird an einen Ausgang eine einzelne LED angeschlossen. Der richtige Vorwiderstand (Pfeil) muss ausgewählt werden, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes, wobei die Versorgungsspannung = 16 V ist. Bei Roter/Grüner/Gelber LED ergibt sich etwa 1.5 kOhm, bei Weißer/Blauer LED 3.3 kOhm (Richtwerte).
Fall 2: LED Reihenschaltung
Hier wird an einen Ausgang wird eine ganze Batterie von LEDs angeschlossen. Die maximal mögliche Anzahl von LEDs ergibt sich aus der Summe der LED-Spannungen, die kleiner der Versorgungsspannung von 16V bleiben muss, also z.B. 7 Stück Rot/Gelb/Grün (7 x 2V = 14V) oder 5 Stück Weiß/Blau (5 x 3V = 15V).
Der richtige Vorwiderstand (Pfeil) muss ausgewählt werden, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes, wobei die Versorgungsspannung = 16 V ist.
Fall 3: Glühlampe
Auch eine oder mehrere Glühlampen können angeschlossen werden. Handelt es sich um Glühbirnen, die eine Versorgungsspannung von 16V haben, so muss der Vorwiderstand (Pfeil) überbrückt werden (Drahtbrücke oder ein niederohmiger Widerstand, z.B. 47 Ohm).
Sollen Glühbirnen mit einer Versorgungsspannung kleiner 16V angeschlossen werden, ist dies durch Berechnung der richtigen Vorwiderstands (Pfeil) ebenfalls möglich. Die Berechnung erfolgt wie in Fall 1, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes bei LEDs. Bei Glühbirnen ist darauf zu achten, dass die Ströme 0.5A je Ausgang und 1A gesamt nicht überschreiten. Evtl. muss der Wert der Sicherung F1 erhöht werden (maximal 1A).

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Die Stückliste

shop
Dieser Artikel ist im Shop verfügbar
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unbestückte Platine: arrow pcb_leddecoder
Bausatz (ohne PIC): arrow kit_led
SMD vorbestückte Platine: arrow diverse Varianten

 
QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1 IC4 Prozessor PIC 16F684, SOIC-14 so-14.jpgReicheltPIC 16F684-I/SLca. 1.30 Euro 
1 IC3 Spannungsregler 78L05, SO-8 so-8.jpgReicheltµA 78L05 SMD ca. 0.12 Euro 
2 IC2, IC5 Treiber ULN2003, SOIC-16 so-16.jpgReicheltULN 2003 AD SMDca. 0.24 Euro 
1 G1 Gleichrichter HDBLS101G...HDBLS104G / DB101S..SB104Sgleichrichter.jpgReicheltHDBLS 103G ca. 0.35 Euro 
1 C2 Tantal 10uF, 35V, D elko_d.jpgReicheltSMD TAN.10/35 ca. 0.42 Euro 
2 C1, C3 Keramik-C 100nF (X7R), 1206 c_1206.jpgReicheltX7R-G1206 100N ca. 0.09 Euro 
2 R11, R12 Widerstand 22 kR, 1206 r_1206.jpgReicheltSMD 1/4W 22K ca. 0.10 Euro 
10 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10Widerstand xkx R, 1206 r_1206.jpgReicheltSMD 1/4W xxxx ca. 0.10 Euro 
1 F1 Sicherung 250 mA, SMD sicherung.jpgReicheltSMD-SF 0,25A ca. 0.39 Euro 
1 SW1 Taster 9313 SMD 6x6 taster_smd.jpgReicheltTaster 9313 ca. 0.23 Euro 
1 X1 Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm stecker_2_akl182.jpgReicheltAKL 182-02 ca. 0.18 Euromit AKL 169-02
1 X2 Stiftleiste 1x2-polig, RM 2.54 mm stecker_ma_02.jpgReicheltSL 1X40G 2,54 ca. 0.18 EuroSL 1X40G 2,54 = 1x 40-pol.
1 X5 Stiftleiste 1x3-polig, RM 2.54 mm stecker_ma_03.jpgReicheltSL 1X40G 2,54 ca. 0.18 EuroSL 1X40G 2,54 = 1x 40-pol.
1 X3 Stiftleiste 1x11-polig, RM 2.54 mm stecker_ma_11.jpgReicheltSL 1X40G 2,54 ca. 0.18 EuroSL 1X40G 2,54 = 1x 40-pol.
1 X4 Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm stecker_prg.jpgReicheltSL 2X40G 2,54 ca. 0.24 EuroSL 2X40G 2,54 = 2x 40pol.
1LP1 Platine ca. 26 mm x 45 mm led Shop pcb_leddecoder Staffelpreis lt. Shop

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für led_dekoder
Pixel
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für led_dekoder V2.03

 
BOM File (Stückliste Textfile)
 
XLS File (Stückliste EXCEL-File)
 
CSV-File (Stückliste Bauteile Reichelt)
Änderungen: V2.03, Dez. 2017:
  1. R12 von 10k auf 22k
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für led_dekoder V2.02

 
BOM File (Stückliste Textfile)
 
XLS File (Stückliste EXCEL-File)
 
CSV-File (Stückliste Bauteile Reichelt)
Änderungen: V2.02, Jul. 2014:
  1. keine wesentliche Änderungen
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für led_dekoder V2.0

 
BOM File (Stückliste Textfile)
 
XLS File (Stückliste EXCEL-File)
 
CSV-File (Stückliste Bauteile Reichelt)
Änderungen: V2.00, Okt. 2012:
  1. erste Serie (V2)

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Variationsmöglichkeiten

Die Dekoder-Hardware kann durch Verwendung von alternativer Firmware verschiedene Funktionen erfüllen. Für den Led-Dekoder gibt es die folgende Alternativ-Firmware:
 
siehe arrow Schalten
siehe arrow Ausfahr-Signal
siehe arrow SBB-Signal
siehe arrow Blinken
siehe arrow Kirmes
siehe arrow Haus
siehe arrow Neon
siehe arrow Gas
siehe arrow Feuer
siehe arrow Ampel
siehe arrow Schrankensteuerung
siehe arrow Funktionsdekoder

 
Des Weiteren kann die Platine mit der LED-Montageplatine V2 um diverse Möglichkeiten erweitert werden.

In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X4 kann die
bestückte LED-Dekoder Platine programmiert werden.
 
siehe arrow PICs programmieren
siehe arrow mein PIC-Programmer
LED-Dekoder Programmierstecker X4

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